通过反应活性等离子体的输运行为及薄膜的成核和生长行为的研究,了解反应活性等离子体对表面化学反应动力学过程的影响,揭示反应活性等离子体,特别是远程扩散等离子体中各种激发态原子在ZnO等功能薄膜成核和生长中的作用。通过研究反应活性等离子体中带电粒子对薄膜成核和生长行为的影响,探讨薄膜的成核过程和生长行为的控制方法。为改善反应活性等离子体辅助的功能薄膜质量,实现薄膜生长过程的有效控制提供必要的理论依据和实验基础。研究结果表明通过长焦透镜成像和可移动微孔采样方式,实现了具有空间分辨的等离子体发射光谱的采集。通过对不同沉积条件下成膜空间的等离子发射光谱原位监测和对激发态原子光谱强度分析,结合薄膜的成核和生长规律,我们逐渐找到了一条以等离子体在线光谱测量作为薄膜生长控制基础的方法,制备出所需的ZnO、ZrO2等简单氧化物薄膜材料。在以等离子体在线光谱测量作为薄膜生长控制基础制备简单氧化物薄膜材料的研究基础上,我们也尝试通过等离子体在线光谱测量作为薄膜生长控制基础的方法对掺杂元素掺入量进行过程控制,可以较精确地调控薄膜中掺杂元素的掺入量,大大地缩短了工艺优化周期。
英文主题词reactive plasma; magnetron sputtering; ZnO thin film; film growth kinetics